Trong những năm qua, Tập đoàn Đèo Cả thực hiện đã hoàn thành và đưa vào sử dụng một loạt các hầm xuyên núi hiện đại ở miền Trung như: Đèo Cả, Cổ Mã, Cù Mông, Hải Vân. Nhiều công trình hầm khác cũng được tập đoàn này xây dựng sắp hoàn thành như hầm Thung Thi, Trường Vĩnh, Núi Vung… Công nghệ làm hầm NATM
Trên thế giới, đặc biệt là ở các nước phát triển, hệ thống công trình ngầm đã tương đối hoàn thiện. Ở Việt Nam, các công trình ngầm đã được bắt đầu xây dựng từ khoảng cuối thế kỷ 19 và nửa đầu thế kỷ 20 bởi người Pháp, chủ yếu là các công trình ngầm liên quan đến thuỷ lợi, khai thác khoáng sản.
Trong vài năm trở lại đây với nhu cầu ngày càng lớn về giao thông, đòi hỏi ngày càng nhiều các công trình hầm đường bộ xuyên núi, là doanh nghiệp tiên phong Tập đoàn Đèo Cả đã đầu tư thực hiện nhiều dự án hầm xuyên núi, tạo ra hàng loạt sản phầm hầm “made in Việt Nam”.
Hiện nay, công nghệ thi công hầm xuyên núi mà Tập đoàn Đèo Cả đang áp dụng là NATM (New Austrian Tunneling Method). Công nghệ này giúp thi công linh hoạt trong nhiều điều kiện địa chất và an toàn hơn so với công nghệ xây hầm truyền thống.
Công nghệ NATM gồm 10 bước, sau khi đánh dấu vị trí nổ mìn, đơn vị thi công nổ mìn theo từng gương hầm (diện tích cần đào), xúc dọn đất đá rồi làm lưới thép bao quanh bề mặt hầm, phun bêtông trên lưới thép, khoan lỗ cắm neo gia cố địa chất. Tiếp theo là bao phủ hầm bằng chất liệu vải đặc biệt để chống nước, đổ bêtông vỏ hầm và làm nền đường.
Đây là phương pháp xây dựng hầm mới của Áo, được sử dụng rộng rãi trên thế giới nhờ những đột phá kỹ thuật trong công nghệ bê tông phun, hầm sẽ được được bao phủ bởi một lớp bê tông, thi công nhanh và dễ dàng hơn so với ván khuôn truyền thống. Lớp bê tông phun làm tăng sự cố kết bên trong của khối đá, ngăn không cho khối đá biến dạng.
Công nghệ NATM tối đa hóa khả năng tự chống đỡ và hỗ trợ vốn có của địa hình. Không giống như các phương pháp cổ điển như phương pháp tiếp cận của Bỉ hoặc Đức, nơi đường hầm được hỗ trợ ngay lập tức mà không để nó biến dạng tự nhiên, NATM cho phép biến dạng của khối đá trước khi ổn định đường hầm, điều này làm giảm lượng vật liệu hỗ trợ bổ sung cần thiết. Công nghệ này được nhiều chuyên gia công nhận là một trong những kỹ thuật kinh tế nhất để xây dựng đường hầm, cũng như tiết kiệm đáng kể chi phí vật liệu hỗ trợ, nhân sự và giảm tiến độ dự án.
Áp dụng và cải tiến
Năm 2012, hầm đường bộ Đèo Cả dài 4,2 km do Tập đoàn Đèo Cả thực hiện, đánh dấu bước tiến của đội ngũ kỹ sư người Việt, đảm nhận thi công chính bằng phương pháp NATM, khi thực hiện hầm Đèo Cả, Ban điều hành dự án còn phải thuê một số chuyên gia Nhật giám sát công trình.
Tuy nhiên đến hầm Cù Mông (Phú Yên) dài 2,6 km, hầm Cổ Mã 500 m (Khánh Hoà) hầm Hải Vân 2 dài hơn 6 km, hầm Núi Vung (Bình Thuận) dài hơn 2 km, hầm Thung Thi (Thanh Hóa)... toàn bộ đội ngũ tư vấn thiết kế, giám sát, thi công người Việt Nam thực hiện.
Theo ông Bùi Hồng Đăng - Giám đốc BĐH dự án hầm Thung Thi (thuộc Tập đoàn Đèo Cả), đội ngũ kỹ sư, công nhân khoan hầm Tập đoàn Đèo Cả đã học hỏi chuyên gia nước ngoài, tự nghiên cứu tài liệu, đúc kết kinh nghiệm. Vì mỗi hầm sẽ có địa chất khác nhau, ngoài việc thực hành đúng kỹ thuật đơn vị làm hầm còn sáng tạo trong xử lý tình huống phát sinh khác.
Ví dụ như trong chuỗi hầm đường bộ qua Đèo Cả có hầm Đèo Cả và Cổ Mã, tuy cùng một dự án nhưng RMR (hệ thống phân loại khối đá) lại áp dụng khác nhau, như RMR tại Cổ Mã (do Tedi thiết kế) sẽ có thang điểm RMR>81, không dùng kết cấu vòm thép; còn RMR tại hầm Đèo Cả (do Nippon Koei thiết kế) thì RMR>41 không dùng kết cấu vòm thép.
“Những kinh nghiệm thực chiến đó chính là tiền đề để Tập đoàn Đèo Cả đưa ra phương pháp NATM - hệ Đèo Cả với việc đánh giá địa chất linh hoạt hơn làm nên “tên tuổi” Đèo Cả, giúp Đèo Cả có vị thế khác hơn so với các đơn vị khác trong lĩnh vực đào hầm” - ông Đăng chia sẻ.
Ông Bùi Hồng Đăng kể tham gia thi công hầu hết công trình hầm nên trải qua nhiều thách thức từ các dự án. Hầm Đèo Cả có địa chất đá granit với nhiều mạch nước ngầm, nguy cơ bị sạt trượt cao, đội ngũ thi công phải dẫn dòng, dùng bêtông bịt mạch nước.
Hầm Cù Mông địa chất đá xen kẹt, đá phong hóa ở cửa hầm nên phần cửa phải thi công cẩn thận. Có thể nói hầm Bao biển là hầm có địa hình khó nhằn nhất. Trong quá trình tổ chức thi công, BĐH dự án gặp nhiều khó khăn hơn vì địa chất với các hầm tại miền Trung mà Tập đoàn đã thi công.
Cụ thể, đường hầm đi xuyên qua núi đá vôi, có nhiều hang caster, đá không liền khối... Ngay tại khu vực các cửa hầm, kết cấu đá rời rạc, nhiều đoạn độ dài từ nóc hầm lên tới đỉnh núi chỉ khoảng 40m, khiến kết cấu yếu hơn rất nhiều so với đường hầm xuyên qua giữa núi. Vì thế, phương án thi công đã phải điều chỉnh theo điều kiện thực tế, tuy nhiên khi làm chủ được công nghệ, chúng tôi đã hoàn thành tốt và vượt tiến độ dự án.
Hiện nay, Tập đoàn Đèo Cả ứng dụng công nghệ số nâng cao quản trị dự án khi sử dụng khi sử dụng các thiết bị LiDAR hoặc 3D-Laser Scaning, kết hợp mô hình BIM trên điện toán đám mây nhằm đáp ứng một số mục tiêu: Kiểm soát địa hình, khối lượng, hiện trạng dự án; Quản lý chất lượng, tiến độ trong giai đoạn thi công dự án thông qua việc số hóa kết cấu công trình; vật tư, thiết bị, máy móc trên công trường, xác định chính xác khối lượng đào đắp, kích thước hình học của kết cầu đường… để quản lý vận hành các dự án đã triển khai và thực hiện các dự án mới như Quảng Ngãi - Hoài Nhơn nơi có công trình hầm trên 3 km trên cao tốc Bắc-Nam giai đoạn 2.
